光学元件和光学元件的制备方法技术

本发明专利技术提供一种光学元件和光学元件的制备方法。具有基材和该基材的外周部的一部分上的遮光膜的光学元件在该遮光膜上还含有涂层，该涂层含有蜜胺树脂或苯并胍胺树脂与酚醛树脂的固化混合物，蜜胺树脂或苯并胍胺树脂与酚醛树脂的质量比例为1:5-7:5。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学元件例如透镜和光学元件的制备方法。
技术介绍
光学元件例如光学透镜在它们的外周部上具有不透明膜(遮光膜)以防止闪光和重影。光学元件例如光学透镜也具有减反射膜以减少表面反射并且除去由反射引起的散射光。日本专利公开No.2011-145627和2013-24922公开了光学元件。这些光学元件(实例为光学透镜)具有在它们的外周部上的遮光膜，在遮光膜上的保护涂层，以及减反射膜。日本专利公开No.2010-54827公开了保护涂层。该保护涂层含有下述树脂中的至少一种：环氧树脂、丙烯酸系树脂、酰亚胺树脂、蜜胺树脂、酚醛树脂、酚醛清漆树脂、醇酸树脂、马来酸树脂和有机硅树脂。根据该公开，该保护涂层防止遮光膜中的染料例如黑色染料从该膜中溶出。本专利技术人发现这些公开文本中公开的光学元件的缺点在于，将它们在高温高湿条件下长期使用时，遮光膜改变其色调并且产生白点。尤其是如果附带遮光膜和保护涂层后用碱性水溶液对光学元件进行清洗，则该缺点可能显著。本专利技术提供光学元件，即使在形成减反射膜前用碱性水溶液清洗，该光学元件即使在高温高湿条件下经历长期使用也保持良好的外观。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供光学元件。该光学元件具有基材和该基材的外周部的一部分上的遮光膜。在该遮光膜上具有涂层。该涂层含有蜜胺树脂或苯并胍胺树脂与酚醛树脂的固化混合物，蜜胺树脂或苯并胍胺树脂与酚醛树脂的质量比例为1:5-7:5。本专利技术的另一方面提供光学元件的制备方法。该方法包括：在基材的外周部上形成遮光膜；在该遮光膜的表面上形成涂层，该涂层含有羟甲基蜜胺树脂或羟甲基苯并胍胺树脂与酚醛树脂的固化混合物，羟甲基蜜胺树脂或羟甲基苯并胍胺树脂与酚醛树脂的比例为1:5-7:5；和形成该涂层后在该基材上形成减反射膜。参照附图由以下对例示实施方案的说明，本专利技术进一步的特征将变得清楚。附图说明图1表示根据本专利技术的实施方案的光学元件的实例。图2A-2E表示制备各个实施例的光学元件的例示方法。具体实施方式以下对本专利技术的一些实施方案进行说明。光学元件根据本专利技术的实施方案的光学元件能够应用于光学设备的结构元件，例如透镜、棱镜、反射镜和衍射光栅，优选透镜或棱镜。以下参照图1对应用于透镜的根据本专利技术的实施方案的光学元件进行说明。如图1中所示，光学元件1具有基材2，基材2具有光学有效部2a和2b以及光学无效部2c。在基材2的光学无效部2c上具有遮光膜3，在遮光膜3上具有涂层4。遮光膜3在光学元件1的光学无效部2c的一部分或全部上扩展。涂层4可完全地覆盖遮光膜3。遮光膜3通常为光学元件在其外周部上具有的膜以防止闪光和重影。根据本实施方案的光学元件1在光学有效部2a和2b的一部分上具有减反射膜5。基材根据本实施方案的光学元件的基材2能够是例如玻璃片、玻璃镜、光学透镜和棱镜的材料，优选光学透镜或棱镜。玻璃的具体实例包括无碱玻璃和铝硅酸盐玻璃。根据本专利技术的某些实施方案的光学元件能够用于光学设备例如照相机、双目镜、显微镜和半导体曝光装置。本实施方案中使用的基材2可以为能够最终加工成适合其目标用途的形状的任何形状，因此能够具有两维或三维曲面。其厚度并不严格并且通常为5mm以下，但并不限于此。遮光膜根据本实施方案的光学元件的遮光膜3至少含有着色剂和粘结剂树脂。遮光膜3可任选地含有其他材料，例如无机细颗粒。粘结剂树脂能够为环氧树脂。遮光膜3的环氧树脂含量能够为5.0质量％-60.0质量％，优选5.0质量％-40.0质量％。小于5.0质量％的环氧树脂含量导致低的耐溶剂性。大于60.0质量％的环氧树脂含量导致显著的内部反射。遮光膜3中的着色剂能够是染料、颜料或它们的混合物。染料能够为任何吸收400nm-700nm的波长范围内的可见光并且在任意的溶剂中可溶的材料。能够使用一种染料或者多种染料例如黑色、红色、黄色和蓝色染料的混合物。颜料能够为任何吸收400nm-700nm的波长范围内的可见光的材料。能够使用的颜料的实例包括炭黑、钛黑和氧化铁。颜料的数均颗粒直径能够为5nm-200nm。使用数均颗粒直径小于5nm的颜料影响遮光涂料的稳定性。使用数均颗粒直径大于200nm的颜料导致遮光膜中显著的内部反射。根据本实施方案的遮光膜3的着色剂含量能够为5.0质量％-30.0质量％，优选10.0质量％-15.0质量％。根据本实施方案的遮光膜3可任选地含有用于调节其折射率的无机细颗粒。确保基材2与遮光膜3之间的折射率(nd)之差为0.0-0.2使内部反射减小。无机细颗粒可具有2.2或更大的折射率(nd)。无机细颗粒的数均颗粒直径能够为5nm-1000nm，优选10nm-100nm。使用数均颗粒直径小于5nm的无机细颗粒影响遮光涂料的稳定性，使得该涂料较粘并且更可能胶凝。使用数均颗粒直径大于1000nm的无机细颗粒导致防止遮光膜中白点的优势不足。使用具有2.2以上的折射率(nd)的无机细颗粒将给予得到的遮光膜3以高折射率，因此有助于减小内部反射。可使用的具有2.2以上的折射率(nd)的无机细颗粒的实例包括氧化钛、氧化锆、氧化铝、氧化钇、氧化镉、金刚石、钛酸锶和锗的细颗粒。特别地，氧化钛和氧化锆具有2.2-3.5的折射率(nd)。无机细颗粒的折射率小于2.2时，相应地遮光膜的折射率的增加小。因此基材与遮光膜之间的折射率之差大，以致不会使内部反射充分地减小。具有2.2以上的折射率(nd)的无机细颗粒的数均颗粒直径能够为10nm-100nm，优选10nm-20nm。尽管具有2.2以上的折射率(nd)的无机细颗粒的数均颗粒直径越小越好，但实际上难以将这样的颗粒分散到小于10nm的数均颗粒直径。具有大于100nm的数均颗粒直径的无机细颗粒的使用可能导致光散射的发生。应指出地是，无机细颗粒的数均颗粒直径基于遮光膜中的颗粒的实际尺寸。例如，如果无机细颗粒为聚集体的形式，它们的平均颗粒直径基于聚集体的尺寸。根据本实施方案的遮光膜3中无机细颗粒的量能够为5.0质量％-40.0质量％，优选10.0质量％-15.0质量％。遮光膜3中小于5.0质量％的无机细颗粒的使用导致折射率的增加太小以致内部反射会显著。遮光膜3中大于40.0质量％的无机细颗粒的使用影响膜的粘合性和耐久性。遮光膜3可任选地含有胺系固化剂作为环氧树脂的固化剂。只本文档来自技高网...

【技术保护点】
光学元件，包括：基材；和该基材的外周部的一部分上的遮光膜，其中在该遮光膜上具有涂层，该涂层含有蜜胺树脂或苯并胍胺树脂与酚醛树脂的固化混合物，蜜胺树脂或苯并胍胺树脂与酚醛树脂的质量比例为1:5‑7:5。

【技术特征摘要】
2014.11.27 JP 2014-2406211.光学元件，包括：
基材；和
该基材的外周部的一部分上的遮光膜，其中
在该遮光膜上具有涂层，该涂层含有蜜胺树脂或苯并胍胺树脂与
酚醛树脂的固化混合物，蜜胺树脂或苯并胍胺树脂与酚醛树脂的质量
比例为1:5-7:5。
2.根据权利要求1的光学元件，其中
该涂层含有蜜胺树脂与酚醛树脂的缩合物。
3.根据权利要求1的光学元件，其中
该涂层含有苯并胍胺树脂与酚醛树脂的缩合物。
4.根据权利要求1的光学元件，其中
该基材为玻璃片。
5.根据权利要求1的光学元件，其中
该光学元件为透镜或棱镜。
6.根据权利要求5的光学元件，其中：
该基材具有光学有效部和光学无效部；并且
在该光学有效部的至少一部分上具有减反射膜。
7.根据权利要求6的光学元件，其中
该减反射膜是通过液相法形成的膜。
8.根据权利要求6的光学元件，其中
该减反射膜在其表面上具有由主要为铝氢氧化物或铝氧化物的水
合物的晶体形成的凹凸结构。

【专利技术属性】
技术研发人员：阿部庆子，中山宽晴，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP